[Постигающий]

Доброго времени суток многоуважаемые форумчане. Недавно закончил университет по направлению ПГС. На работе дали задание рассчитать грузоподъемный механизм для опускания оборудования весом 5т. Стыдно признаться, но я ничего об этом не знаю и в программе института не было подобных задач. Облазил все, что можно, но так и не нашел методики расчета подобного устройства (расчет лифтов не беру в расчет). Вкратце объясню проблему: есть лифтовая шахта, нужно спроектировать металлический каркас 1.8х1.4х2.5(дхшхв) для опускания оборудования. Каркас опускается на стропах (стропы предположительно крепятся к петлям), которые крепятся к тельферу(тали). Расчет не могу произвести в Скаде, банально не знаю, как задать расчетную схему, чтобы ПК думал, что нижние узлы "висят" в воздухе. Огромная просьба у кого были подобные жизненные ситуации поделиться своим опытом и подсказать последовательность расчета или соответствующую литературу. Заранее спасибо.

[ZVV]

1) Ваш механизм это временное/монтажное приспособление или это постоянное технологическое оборудование?. Это надо знать для выбора норм по которым конструкция будет считаться.
2) Расчетную схему составляете отдельно для кабины, отдельно для балки с тельфером. По схеме для балки, думаю, все понятно. Если в схеме строповки не предусмотрено специальных уравнительных устройств для обеспечения равномерной загрузки стропов, при расчете кабины необходимо рассмотреть две схемы: когда кабина висит на четырех стропах и когда кабина висит на двух стропах по диагонали. Закрепить модель кабины можно двумя способами: задать кабину со стропами при этом понадобиться ввести дополнительные связи для устранения геометрической изменяемости, или задать только кабину без стропов подвесив кабину за верхние узлы, а составляющие усилия от наклона стропов задать силами.
3) При такой схеме строповки для избежания перекоса кабины при подъеме центр масс оборудования должен находиться строго под точкой подвеса.

[Winston Smith]

Постигающий,

Приветствую!

Да уж... Количество вопросов, которое хотелось бы Вам задать, чтобы понять ситуацию - огромно. Но для начала задам чуть-чуть и попробую кратко:

1. Это реальная задача для конструирования или просто задача для расчёта в SCAD? Для своей конторы делаете и своих нужд или на сторону?
2. Что из того, что у Вас нарисовано (балка, тельфер, шахта) у Вас есть? Или пока ничего, и это только задумка?
3. У Вас тельфер г/п 5 тонн или груз 5 тонн? Масса клети тут учтена?
4. Почему стропы? Поясню (см. картинку 1): полная строительная высота тельфера г/п 5 т с крюком - размер C1 на картинке 2 (взял для примера болгарский тельфер СТ, но это не суть) - 1312 мм. Высота клети 2500 мм (внутренний размер или габарит каркаса?). Расстояние от верхнего уровня остановки (+3,900) до низа балки (+7,800), если её положение задумывается так, как нарисовано, составляет 3900 мм, т.е. на всё про всё остаётся 88 мм. Как мне кажется, маловато.
5. Какая будет схема управления подъёмником? Как на лифте, кнопками на каждом уровне? Или с пульта тали?
6. Размер шахты в горизонтальном сечении сильно больше, чем клеть?
7. За безопасность кто отвечает? Я к тому, что стоит подумать о том, что будет, если канат оборвётся.

Пока хватит. По поводу комментария ZVV.

Сообщение от ZVV 1) Ваш механизм это временное/монтажное приспособление или это постоянное технологическое оборудование?. Это надо знать для выбора норм по которым конструкция будет считаться.

Правильный и важный вопрос. И дело не только в нормах.

Сообщение от ZVV 3) При такой схеме строповки для избежания перекоса кабины при подъеме центр масс оборудования должен находиться строго под точкой подвеса.

Не только при подъёме. У автора темы предполагается опускальник. Т.е. клеть просто висит в воздухе, а её грузят. И если внизу можно клеть поставить на твёрдое основание и теоретически аккуратненько и равномерно нагрузить, а потом поднимать, то вверху это затруднительно. При загрузке её будет качать или даже опрокидывать. Т.е. и на верхнем уровне её нужно как-то фиксировать во время погрузки.

Постигающий, зря Вы не берёте в расчёт лифты. Грузовые подъёмники делают по очень похожему принципу. Есть жёсткие направляющие, по которым перемещается металлокаркас клети, который в верхней своей части крепится к крюку тельфера. В первом приближении конструктивно там ничего сложного: рамы-балки-стойки да палец, за который цепляется крюк подвески тельфера.

Без проблем помогу советом и литературой, но после того, как разберёмся с тем, что Вы проектируете и зачем.

[Постигающий]

Всем большое спасибо за подсказки. Ваша помощь недооценима)
1. Задача для конструирования. Этот механизм будут собираться в действительности, делаю для своей конторы, но в моей конторе нет вообще ни одного конструктора, с кем можно было бы посоветоваться =(
2. Есть только лифтовая шахта с габаритами 2200х2200 мм. Примерно решил взять с запасом нижний и верхний пояс - равнополочные двутавры 20Ш1, стойки квардратный профиль 100х5, собственный вес около 500кг.
3. В закупку отдали тельфер г/п 5 т с кран балкой, сам груз весит около 2.5т, но сказали сделать расчет с условием 5т.
4. Стропы принимаю, как наиболее известное мне) У меня не было в практике подобных задач, взял с условием того, что знаю.
5. С пульта тали.
6. Шахта 2200х2200, каркас 1800х1400, в шахте лифта есть направляющие от пассажирского лифта и сам лифт, который не будет демонтироваться.
7. НИКТО. Более скажу, у нас никто не умеет считать конструктив и сбросили на меня такую задачу, а я только закончил университет и меня учили рассчитывать строительные конструкции, а не грузоподъемные механизмы.

Ответ ZVZ:
1. Временное монтажное приспособление.
2. Огромное спасибо.
3. Есть большая проблема - этот механизм устраивается в лифтовой шахте с уже существующим пассажирским лифтом и нет возможности сделать крепления, которые можно было бы прикрепить к направляющим самого лифта для устойчивости и избежания перекоса во время погрузки груза.

Спасибо огромное мужики за помощь, было бы замечательно, если бы помогли с литературой и просто советом. Хорошего вам дня)

----- добавлено через ~7 мин. -----
P.S. по поводу схемы строповки, да действительно если поднимать до уровня второго этажа стропы будут иметь высоту 88мм, но нам нужно единоразово опустить груз с уровня первого этажа до уровня подвального этажа, а потом демонтировать эту конструкцию, а через 2 года снова собрать данную конструкцию и произвести такие же манипуляции, только с подвала на первый этаж.

[Winston Smith]

Постигающий,

Я правильно понимаю, что эта конструкция будет использоваться всего 2 раза? Если так, то большинство моих вопросов вообще никакого смысла не имеет. Так же, как и особо не имеет смысла морочить Вам голову расчётом. Полминуты опускания груза не стоят того, чтобы тратить время на серьёзные расчёты. Тем более в SCAD. Для расчёта такой конструкции хватит самых примитивных знаний типа расчёта балки. Для увеличения внутренней уверенности можно ещё вспомнить, как считать сварные швы и болтовые соединения (если уж собрались разбирать). На мой взгляд, задача больше конструкторская, чем расчётная; в Вашей ситуации намного большей проблемой является сохранность металлокаркаса на протяжении 2-х лет, чтобы он просто не сгнил
И ещё я кое-что не понял. Вы написали, что планируете опустить груз с 1-го этажа в подвал, не демонтируя при этом кабину имеющегося лифта. А куда она денется? Не на 2-ом же останется? Или у Вас просто более высокое здание, и клеть будет над всей этой конструкцией, включая таль?

По существу вопроса, я бы всё-таки советовал обратить внимание на конструкцию, применяемую в лифтах. Силовая конструкция - это рама, состоящая из верхней и нижней балок и двух стоек, их соединяющих. В верхней части рамы просто сделать палец, за который можно будет зацепить крюк. И отказаться от строп. Смысла в них я, если честно, не вижу никакого. На саму раму можете положить пол и навесить ограждения, если они Вам нужны. Если направляющие есть, то Вам просто нужно будет сделать 4 узла, называемых башмаками. Вам достаточно скользящих башмаков (бывают роликовые), обеспечивающих отсутствие перекосов и смещения клети при её загрузке и движении. Лифтовые тавровые направляющие чаще всего имеют значительный запас по прочности и жёсткости (но нужно посмотреть какой профиль у Вашего лифта и какая у него грузоподъёмность, чтобы избежать недоразумений). Собственно, всё. Что касается расчёта, то ниже можете посмотреть, как это делают лифтовики, но повторюсь: если у Вас есть техническое образование, то проблем с той конструкцией, которую я описал и которая описывается в книгах, быть не должно. На мой взгляд 20-ые двутавры - это перебор, конечно. Равно как и стойки из трубы 100x5. Но это если делать по тому варианту, который я предлагаю. При использовании строп распределение нагрузок будет само собой иным.

Из литературы для Вашего случая посоветовал бы следующее:
"Проектирование механического оборудования лифтов" Л. Яновски, 2005 год [см. главу 10]
"Лифты" под ред. Д.П. Волкова, 1999 год [см. главу 4]
"Лифты и подъемники. Основы конструирования и расчета" Н.Г. Павлов, 1965 год [см. главу III]
"Подъемники" Под ред. З.М. Федоровой, 1976 год [см. главу XV]

[Постигающий]

Спасибо за отклик и ценные советы. Литература оказалась очень полезной.
P.S. Здание 4 этажное, кабина существующего лифта будет на 4 этаже.